王海芹 

   安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：隨著(zhù)現代科技的發(fā)展，用戶(hù)端智能供配電系統已成為當今社會(huì )發(fā)展的必然趨勢，在變電所內安裝相應的智能儀表及系統來(lái)實(shí)時(shí)監控用電狀態(tài)，提高了供配電系統的安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實(shí)現了變電所部分供電的無(wú)人值守的自動(dòng)化水平，為用戶(hù)節約電力維護成本?，F就成都人居置業(yè)有限公司東苑小區項目中使用的Acrel-2000電力監控系統對供配電方面的自動(dòng)化和智能化做一簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：人居置業(yè) 小區配電  無(wú)人值守  電力監控  智能配電系統  配電自動(dòng)化

0引言

現代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對配電系統運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微處理器技術(shù)的廣泛應用及計算機系統可靠性的大幅度提高，使智能化電器元件得到快速發(fā)展，智能化電氣管理系統應運而生。安科瑞的Acrel-2000型電力監控系統軟件借助了計算機、通訊設備、計量保護裝置等，為系統的實(shí)時(shí)數據采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監控系統可以提供“監控一體化”的整體解決方案，主要包括實(shí)時(shí)歷史數據庫AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。

本文以成都人居置業(yè)有限公司東苑小區為例，簡(jiǎn)單介紹Acrel-2000電力監控系統實(shí)現居民小區項目中供配電系統自動(dòng)化、智能化，同時(shí)提高供配電系統的安全可靠性，歷史數據可追溯性等功能。

1項目介紹

成都人居置業(yè)有限公司為成都市興城投資集團有限公司下屬的有全資子公司。公司成立于2004年8月31日，注冊資本6億元，主要經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)有：房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)與銷(xiāo)售，物業(yè)管理等項目。成都人居置業(yè)有限公司東苑小區是由33幢分別為26、28、32層的電梯高層公寓組成，共6000多戶(hù)(其中一期工程(A區)建設1282戶(hù))，地下建筑1-2層的獨立車(chē)庫。區內交通、商業(yè)、銀行、小學(xué)、幼兒園、休閑娛樂(lè )、醫療、農貿市場(chǎng)等配套設施將在小區整體建成時(shí)一一配套完畢。

建設方鑒于成本和實(shí)際使用性方面考慮，本次智能電力監控系統的監控范圍是東苑小區內的三幢高層公寓，先做試點(diǎn)，使用效果好再做推廣。此三棟公寓每棟內配有一個(gè)變電所，以方便各公寓對其樓內的供配電進(jìn)行分配和管理。為實(shí)現高層公寓內的配電自動(dòng)化，提高居民用電的安全性、可靠性、合理性，建設方委托安科瑞電氣股份有限公司承建此項目的智能化配電監控系統。本電力監控系統項目包括1#配電室、2#配電室、3#配電室及發(fā)電機房四部分。其中1#配電室75個(gè)監控點(diǎn)位、2#配電室94個(gè)監控點(diǎn)位、3#配電室14個(gè)監控點(diǎn)位，發(fā)電機房9個(gè)監控點(diǎn)位，監控后臺放置在中控室。項目現場(chǎng)平面示意圖如下所示：

平面示意圖

2用戶(hù)需求

電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實(shí)時(shí)刷新，并以一次圖形式直觀(guān)動(dòng)態(tài)顯示。各回路子畫(huà)面上顯示該回路各電參量、回路名稱(chēng)、CT變比、電流越限值及開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。

對其負載繪制電流趨勢曲線(xiàn)，便于分析該回路配電運行工況

越限報警，針對客戶(hù)的特定回路來(lái)設置越限報警

對各回路的電能集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶(hù)管理需求的用電報表

報警事件記錄，便于維護人員來(lái)根據事件發(fā)生的時(shí)間性質(zhì)對電路進(jìn)行維護。

3設計方案

3.1參考標準

  系統的設計滿(mǎn)足以下所列制造和試驗標準：

 JGJ/T 16-92             《民用建筑電氣設計規范》

 GB/J63-90               《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

 GB/T13730               《地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件》

 GB2887                  《計算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

  GB/50198-94            《監控系統工程技術(shù)規范》

3.2需求分析、系統結構設計

鑒于東苑小區的建筑規模，以及后續項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶(hù)的幾點(diǎn)需求對試點(diǎn)的三棟公寓做了細致的分析，并對該三棟公寓的智能配電系統的搭建做以下設計：成都人居置業(yè)有限公司東苑小區的所有監控點(diǎn)位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)以手拉手式相連，通訊采集箱采用就地安裝的方式放置在各配電室內，以此確保信號采集的實(shí)時(shí)性和高分辨率性。2#、3#配電室和發(fā)電機房與中控室較近，距離均在40米內，數據通過(guò)通訊采集箱采集完成后經(jīng)超五類(lèi)線(xiàn)上傳至中控室監控后臺。1#配電室距離中控室約300米，為提高數據傳輸過(guò)程中的抗干擾性，確保設備的通訊長(cháng)時(shí)間的穩定正常運行，通訊采集箱對數據就地采集完成后，經(jīng)光纖將數據上傳至中控室的監控后臺。系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖如下所示：

系統拓撲結構圖

4 系統功能

上位機軟件采用Acrel-2000電力監控軟件，通過(guò)軟件進(jìn)行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

4.1用戶(hù)權限管理

針對不同級別的用戶(hù)，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來(lái)的損失，實(shí)現配電系統的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^(guò)用戶(hù)管理進(jìn)行用戶(hù)登錄、用戶(hù)注銷(xiāo)、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶(hù)對賬號和權限的修改。軟件登陸需要輸入正確的用戶(hù)名及密碼才能進(jìn)入軟件功能窗口，登陸界面如圖1所示：

圖1

4.2 配電室監控畫(huà)面

電力監控系統主要實(shí)時(shí)監測配電室監控回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。 在監控畫(huà)面中可以直觀(guān)的看到每路回路進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)的運行參數和狀態(tài)，可以看到出線(xiàn)側的所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、有功電度等。變電所的軟件界面如圖2所示：

圖2

4.3 系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網(wǎng)結構，系統采用分層分布式結構，同時(shí)監測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。如圖3所示：

圖3

  4.4 電流曲線(xiàn)示意圖

    負荷趨勢曲線(xiàn)界面中可直觀(guān)的查看回路的負荷運行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線(xiàn)，點(diǎn)擊畫(huà)面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；幫助用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)趨勢分析和故障追憶，具備曲線(xiàn)打印功能。為分析整個(gè)系統的運行狀況提供了直觀(guān)而方便的軟件支持。如圖4所示：

圖4

  4.5 報警越線(xiàn)示意圖

    遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線(xiàn)回路的開(kāi)關(guān)運行狀態(tài)和負載進(jìn)線(xiàn)監控，對開(kāi)關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時(shí)處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢(xún)功能。如圖5所示：

圖5

  4.6 電能報表

用電量報表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段電度累計查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示，顯示現場(chǎng)某段時(shí)間內的各配電回路的用電量，用戶(hù)可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如圖5所示：

圖6

 4.7 報警事件記錄

遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線(xiàn)回路的開(kāi)關(guān)運行狀態(tài)和負載進(jìn)線(xiàn)監控，對開(kāi)關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時(shí)處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢(xún)功能。如圖7所示：

圖7

5實(shí)施效果對比

6 結束語(yǔ)

隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展及電力的廣泛應用，電力監控系統已成為全各地工程項目、標志性建筑/大型公共設施、民用大面積多變電所用戶(hù)的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在成都人居置業(yè)東苑小區中的應用，可以實(shí)現對變電所低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò )通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對模擬分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統運行安全、可靠、穩定，為變電所用戶(hù)解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的社會(huì )效益。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，電力出版社

[2]《智能樓宇控制系統的設計與實(shí)施技術(shù)》， 黎連業(yè)、朱衛東、李皓，清華大學(xué)出版社

[2].《智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與電能管理系統產(chǎn)品選型及解決方案[》，周中， 北京. 機械工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：

王海芹，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，:     :